Zählbare Fehler und nichtzählbare Fehler nach IEC/EN 60079-11 (Eigensicherheit, Ex i)

Die Definition für einen eigensicheren Stromkreis lautet wie folgt:

„Ein Stromkreis, in dem weder ein Funke noch ein thermischer Effekt, der unter den in dieser Norm festgelegten Bedingungen auftritt, die den ungestörten Betrieb und bestimmte Fehlerbedingungen umfassen, eine Zündung einer bestimmten explosionsfähigen Atmosphäre verursachen kann.“

Die drei Schutzniveaus der Eigensicherheit  im Fokus

ia = ungestörten Betrieb und bei Vorhandensein von zwei zählbaren Fehlern zuzüglich derjenigen nichtzählbaren Fehler, die die ungünstigste Bedingung ergeben. Die nichtzählbaren Fehler können in jedem der oben genannten Fälle unterschiedlich sein.

ib = ungestörten Betrieb und bei Vorhandensein eines zählbaren Fehlers zuzüglich derjenigen nichtzählbaren Fehler, die die ungünstigste Bedingung ergeben. Die nichtzählbaren Fehler können in jedem der oben genannten Fälle unterschiedlich sein.

ic = Eigensicheren Stromkreise in elektrischen Betriebsmitteln des Schutzniveaus „ic“dürfen nicht in der Lage sein, im ungestörten Betrieb eine Zündung zu verursachen. (Ungünstigster Normalbetrieb)

Was sind nun zählbare und nichtzählbare Fehler?

Zunächst ist mit ungestörten Betrieb der Normalbetrieb (ungünstigster Normalbetrieb) gemeint, also entsprechend der Gerätekategorie 3G/D bzw. EPL Gc/Dc.

Etwas abstrakter sind nun die Begriffe der zählbaren und nichtzählbaren Fehler (die oben erwähnten Fehlerbedingungen). Daher möchte ich folgendes Beispiel zur Veranschaulichung zeigen.

Beispiel zur Veranschaulichung: Leiterplatte mit zwei Leiterbahnen.

Ich wähle das Beispiel einer einfachen Leiterplatte mit zwei Leiterbahnen. Zwischen den Leiterbahnen liegt ein Spannungswert von 24 Vss an. Wir wählen das Schutzniveau „ib“. Bei der Beschaffenheitsanforderung bzgl. der Luftstrecke schauen wir in die IEC/EN 60079-11, Tabelle 5.

Vorgehensweise: Eine Interpolation zwischen den Werten 10Vss und 30Vss ist nicht erlaubt, so dass man den höheren Wert wählt, also die 30Vss. Schaut man in die jeweilige Spalte und Zeile der Tabelle, so ermittelt man den Wert „2mm“ Luftstrecke zwischen den Leiterbahnen.

Was sagt die Norm? ( Zählbar vs. Nichtzählbar)

Zählbare Fehler: 

Fehler der in Teilen des elektrischen Betriebsmittels auftritt, die mit den Bauanforderungen der IEC 60079-11 übereinstimmen.

Nichtzählbare Fehler: 

Fehler der in Teilen des elektrischen Betriebsmittels auftritt, die nicht mit den Bauanforderungen der IEC 60079-11 übereinstimmen.

Zurück zum Beispiel: Zählbar vs. Nichtzählbar

Vielleicht zunächst das einfachste: Wenn die Werte der Tabelle 5 eingehalten werden, so ist keine weitere Fehlerbetrachtung notwendig (Nicht störanfällig).

Zählbare Fehler am o.g. Beispiel:

  • Wenn der vorliegende Wert größer oder gleich  1/3 des Wertes von Tabelle 5 ist, dann ist dies als zählbarer Fehler zu bewerten. Die Fehlerspezifikation lautet: Kurzschluss. Und dieser Kurzschluss muss dann gem. dem Schutzniveau n- fach abgesichert werden.

Nichtzählbare Fehler am o.g. Beispiel:

  • Wenn der vorliegenden Wert jedoch kleiner als  1/3 des Wertes von Tabelle 5 ist, so ist dies als nichtzählbarer Fehler zu bewerten. Achtung: Dieser nichtzählbare Fehler muss dahingehend bewertet werden, ob dieser zu ungünstigen Bedingungen (Funkenzündung, Thermozündung) führen kann.

Schlussbemerkung

An diesem Beispiel sollte klar werden, wie die Begriffe zählbarer Fehler und nichtzählbarer Fehler im Sinne der IEC/EN 60079-11 verstanden werden. Natürlich ist dies nur ein kleiner Teil einer recht umfangreichen Norm (über 150 Seiten).

Wenn also für Bauteile, Trennabstände, Isolierungen, usw. etwas in der EN 60079-11 definiert ist (2/3 Auslastung, Materialien, Störanfälligkeit, usw.) und diese Anforderungen eingehalten werden, so wird dieser Fehler spezifiziert, somit zählbar.

Wenn diese Beschaffenheitsanforderungen nicht eingehalten werden, so ist dieser Fehler nicht mehr zählbar und er muss bewertet werden, ob er zu ungünstigen Bedingungen (z.B. unzulässig hohe Energie oder Temperatur führen kann) führen kann.

Viele Grüße,
Ihr Thorsten Germersdorf